立井外第三系深厚含水层疏干降水施工技术-论文.pdf

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1、2014年第6期中州煤炭总第222期立井外第三系深厚含水层疏干降水施工技术李玉成(河南富昌建设工程有限责任公司地质分公司，河南鹤壁458000)摘要：在第三系深厚松散含水层中立井井筒施工中，河南富昌建设工程有限公司打破了常规的冻结法施工工艺，研究出了一套在井筒周围打降水井，降低井筒周围水头高度，在疏干条件下施工井筒，在立井井筒施工水害防治技术方面取得了新的成果。关键词：深厚松散含水层；疏干降水；成井工艺中图分类号：TD256．6文献标志码：B文章编号：1003—0506(2014)06—0103—03鹤煤公司八矿进

2、风井立井井筒设计井深838第二含水层段。该段位于井深86．50～93．80m，井筒净直径6．5m，井口标高+158m，通过第三m，含水层厚7．30m。上部2．30m为泥质沙层，以系表土段深厚沙、砾含水层，总厚度达73．50m，水细沙为主，疏松易碎，胶结性极差，遇水易形成流沙；位标高+109．68m，渗透系数0．5454m／d，预计该底部5．00m为砾石层，胶结性差，孔隙发育，富水性段井筒涌水量为152．36m／h。由于含水丰富，施较强。该段预计井筒涌水量9．70m／h。工难度大，国内一般多采用冻结法施工，该方法虽然

3、第三含水层段。该段位于井深101．00—技术成熟可靠，但成本高，工期长。河南富昌建设工105．00m，含水层厚4．00m，为泥质沙层，以细沙为程有限公司采用了立井井外含水层疏干降水技术，主，疏松易碎，胶结性极差，遇水易形成流沙。该段安全顺利通过表土段深厚强含水层，工程质量达到预计井筒涌水量6．64m／h。优良，节省了大量费用和工期。第四含水层段。该段位于井深123．00—143．80m，该段共分4层。上部5．20m为泥质沙1含水层特征层，以细沙为主，疏松易碎，胶结性极差，遇水易形成第三系地层主要由黏土、砂质黏土、砾

4、石、中一流沙。以下为3层砾石层，厚度分别为3．80，4．40，细粒沙层等组成，其中黏土及砂质黏土为隔水层，砾2．70m，胶结性差，孑L隙发育，富水性较强。该段预石、中一细粒沙层为含水层，接受大气降水补给，同计井筒涌水量41．11m／h。时在鹤壁矿区南部接受淇河水的补给，富水性强，属第五含水层段。该段位于井深153．15～孔隙一裂隙承压水含水层。根据井筒检查钻孔资165．35m，上部3．45m为泥质沙层，中部6．50m砾料，八矿新进风立井第三系地层总厚度209．95m，石层，下部2．25m为泥质沙层。该段含水层厚度沙

5、、砾共分7个含水层段，总厚度73．50m。砾石成大，富水性较强，预计井筒涌水量35．68m／h。分为石灰岩、砂岩及少量燧石，砾径10～120mm，分第六含水层段。该段位于井深170．55～选性差，磨圆度较好，孔隙式和基底式胶结，填隙物186．00m。中上部为3层泥质沙层，厚度分别为为砂质，孔隙发育。各主要含水层特征⋯如下。2．90，1．10，2．20m，以细沙为主，疏松易碎，胶结性第一含水层段。该段位于井深67．20～77．90极差，遇水易形成流沙；底部4．80m为砾石层，胶结m，含水层厚10．70m。中、匕部8．

6、10m为泥质沙性差，孔隙发育，富水性较强。该段预计井筒涌水量层，以细沙为主，遇水易形成流沙，局部胶结较好；底37．24m／h。部2．60m砾石层，胶结性差，孔隙发育，富水性较第七含水层段。该段位于井深198．00～强。该段预计井筒涌水量9．05m／h。201．40m，砾石层，厚度3．40m，胶结性差，孔隙发育，富水性较强。该段井筒深涌水量12．94m／h。收稿日期：2014—03—04根据抽水试验资料计算，当井筒凿至210m时，作者简介：李玉成(1963一)，男，河南安阳人，工程师，1987年毕业于佛山煤田职工地质

7、学院，现从事煤田地质与勘查工作。预计井筒总涌水量为152．36m／h。·103·2014年第6期中州煤炭总第222期层深度来确定。扬程大于等于含水层深度，排水量2疏干降水设计方案50～80m／h。设计方案的基本路线是根据含水层特征及预计2．3工艺流程涌水量大小在井筒周围布置一定数量的降水井，将根据含水层特征及涌水量、井筒断面等布置和排水设备下放到含水层下部，以一定的排水量向外施工降水井一埋设套管及滤水管一安装排水设施一排水，使含水层水位在井筒周围形成降落漏斗，并使逐层进行排水泄压一检查降水深度一井筒掘砌施水位下降至

8、含水层底板。在井筒周围疏干的情工。况下，配合井筒短段掘砌技术，达到井筒顺利通过表3成井工艺土含水层的目的。2．1降水井的数量及布置3．1钻探工作井筒涌水量和降水井单井涌水量是确定降水井为了增加降水井涌水量、减少孔隙堵塞，此次降数量的主要依据，降水井单井涌水量预计采用井壁水井采用回转钻进法施工。首先采用(2j325mm三进水的承压转无压完整井计算公式：牙齿轮钻